Revision 1

PRACTICA 5 –DESCARGAS PARCIALES Y EFECTO CORONA

LABORATORIO ALTA TENSION IICARRERA INGENIERÍA ELÉCTRICA

SEDE GUAYAQUILNOMBRE ABEL ROMÁN

1. DATOS INFORMATIVOS

MATERIA: ALTA TENSION 2

No. DE PRÁCTICA 5

No. DE ESTUDIANTES: 1

NOMBRE DEL DOCENTE: Ing. Ervin Solano, Ing. Roy Santana

TIEMPO ESTIMADO: 2 Horas

2. DATOS DE LA PRÁCTICA

TEMA: DESCARGAS PARCIALES Y EFECTO CORONA

OBJETIVO GENERAL:

Visualizar el efecto corona.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Variar la distancia de los electrodos planos en relación con el incremento del voltaje Relacionar la distancia y el voltaje para determinar los factores que llevan al efecto corona. Notar el incremento de la onda en el osciloscopio.

3. MARCO TEÓRICO: 1

EFECTO CORONA:

Se lo conoce como descarga o efecto corona como la pérdida de carga producida por la ionización del aire que rodea a un conductor cargado .

Ya que el aire no es un aislante perfecto y a la elevada concentración de campo eléctrico alrededor de los cables, para valores importantes de tensión (elevado gradientes de potencial), cuando dicho gradientes supera cierto valor crítico se produce la ionización del aire con un débil resplandor que rodea al cable. Este efecto depende del tamaño y del estado de la superficie de los cables de la separación entre ellos y de las condiciones atmosféricas.

El efecto corona se manifiesta por luminiscencias o penachos azulados que aparecen alrededor del conductor, mas o menos concentrados en las irregularidades de su superficie. La descarga va acompañada de un sonido silbante y de olor de ozono. Si hay humedad apreciable, se produce un ácido nitroso. Para ilustrar este fenómeno supongamos cuerpo cargado que tiene un vértices muy puntiagudo. Cuando electrones o iones de la atmosfera entran en el intenso campo eléctrico que se crea alrededor de este vértice se aceleran y adquieren grandes velocidades. Esas partículas cargadas chocan con mucha energía con las moléculas neutras de la atmósfera y tienen capacidad para arrancarles electrones e ionizarlas. El resultado es que aumenta rápidamente la concentración de iones y electrones en las proximidades del cuerpo cargado, se dice que se produce una avalancha de carga.

Ahora el aire circundante se hace mucho mas conductor facilitando la descarga rápida del cuerpo cargado. Las moléculas de aire escitadas por las colisiones emiten luz en las zonas próximas al lugar donde se producen las descargas. Para reducir el efecto corona, debe disminuirse el gradiente eléctrico (V/m) junto a los conductores, ya sea aumentando su diámetro, o mejor disponiendo dos, tres o mas conductores por fase, convenientemente distribuidos; esta disposicón de línea en paralelo tiene además la ventaja de reducir la inductancia de la línea, permitiéndole transmitir más potencia.

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Aparece en tensiones altas: aproximadamnte 30 kV/cm en el aire. En las líneas aéreas, puede aparecer en los conductores, herrajes, amortiguadores, aisladores, y en general en cualquier punto donde se supere el gradiente de potencial mínimo. La fórmula de la tensión crítica disruptiva parala que se presenta el efecto corona, se debe al ingeniero americano Peek y es la siguiente.

4. MARCO PROCEDIMENTAL:

a. Se ingresa al laboratorio de manera puntual y ordenda, sin comidas ni bebidas; se toma asiento y se llevan a cabo todas las medidas de seguridad necesarias.

b. Se procederá a armar el circuito necesario para observar las descargas parciales y el efecto corona.

c. Localizar el circuito descrito en el manual de prácticas, además de los materiales a utilizar para armar el circuito y determinar el efecto corona.

d. Se conecta un osciloscopio a la salida del circuito para poder observar el aumento de la onda.e Se toman voltajes de prueba para llegar al efecto corona y observar las descargas parciales.f. Variar gradualmente la distancia entre los electrodos.

g. Relacionar los voltajes de prueba con la distancia entre los electrodos en el momento que llega

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al efecto corona. h. Comprobar los voltajes del panel con los del osciloscopio.

5. RECURSOS UTILIZADOS

Nombre / Código Imagen Observación

Control DeskHV-9103 Se usa la conexión del HV-9151

TransformadorElevador

HV-9105

Se utiliza para generar los altos voltajes requeridos en cada práctica con una relación fundamental de transformación de 100KV/220V.

VOLTIMETRO ACHV-9150

VOLTIMETRO DCHV-9151

Estos módulos sirven para visualizar las distintas mediciones, de DC y AC por medio de displays.

CAPACITOR 100 pF

Capacitor que servirá de medición.

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Varilla de descargasHV-9107

Sirve para descargar los elementos ya sean activos o adyacentes al circuito energizado de posibles almacenamientos no deseados de energía, es un importante elemento de seguridad.

Electrodos planos.

Electrodos donde se visualiza el efecto corona.

6. REGISTRO DE RESULTADOS

Tablero de Pruebas Osciloscopio

V2rms(kV) V2pico(kV) V2pulso(kV) Vpico Vrms Y1(V) Y2(V)

15mm 16,55 23,59 23,74 132 84.4 158 126

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25mm 19,02 27,04 27,20 152 96,4 176 146

35mm 20,84 29,64 29,77 160 105 161 152

45mm 20,33 28,90 29 159 113 156 151

CALCULOS PARA 15mm

Relación rms

Vrms(kV )/Vrms=(16,55kV )/(84,4V )=196,09

Relación pico

Vpico (kV )/Vpico=(23,59kV )/(132V )=178,71

Relación promedio

(196,09+178,71)/2=187,4

Diferencia efecto corona – Vpico (Baja tensión)Y 1−Y 2=158V−126V=32V

Diferencia efecto corona – Vpico (Alta tensión)

32V∗187,4=5,99kV

Porcentaje de efecto coronaAlta tensión

( 5,99kV23,59kV )∗100%=25,39%

Baja tensión

( 32V132V )∗100%=24,24%

CALCULOS PARA 25mm

Relación rms

Vrms(kV )/Vrms=(19,02kV )/(96,4 V )=197 ,30

Relación pico

Vpico (kV )/Vpico=(27,04kV )/(152V )=177,89

Relación promedio

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(197,30+177,89)/2=187,59

Diferencia efecto corona – Vpico (Baja tensión)Y 1−Y 2=176V−146V=30V

Diferencia efecto corona – Vpico (Alta tensión)

30V∗187,59=5,62kV

Porcentaje de efecto coronaAlta tensión

( 5,62kV27,04kV )∗100%=20,8%

Baja tensión

( 30V152V )∗100%=17,04%

CALCULOS PARA 35mm

Relación rmsVrms(kV )/Vrms=(20,84 kV ) /(105V )=198,47

Relación picoVpico (kV )/Vpico=(29,64kV )/(160V )=185,25

Relación promedio(198,47+185,25)/2=191,86

Diferencia efecto corona – Vpico (Baja tensión)Y 1−Y 2=161V−152V=8,80V

Diferencia efecto corona – Vpico (Alta tensión)8,8,0V∗191,86=1,69kV

Porcentaje de efecto coronaAlta tensión

( 1,69kV29,64kV )∗100%=5,7%

Baja tensión

( 8,80V161V )∗100%=5,46%

CALCULOS PARA 15mm

Relación rms

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Vrms(kV )/Vrms=(20,33kV )/(113V )=179,91

Relación picoVpico (kV )/Vpico=(28,9kV ) /(159V )=181,76

Relación promedio(179,91+181,76)/2=180,83

Diferencia efecto corona – Vpico (Baja tensión)

Y 1−Y 2=156V−151V=5,19V

Diferencia efecto corona – Vpico (Alta tensión)5,19V∗180,83=0,938kV

Porcentaje de efecto coronaAlta tensión

( 0,938kV28,9kV )∗100%=3,24%

Baja tensión

( 5,19V156V )∗100%=3,26%

7.CONCLUSIONES

El efecto corona se representó de manera audible, en relación como iba aumentando el voltaje.

La onda de voltaje va aumentando y distorsionandose en los picos, debido al efecto corona.

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Las descargas parciales se presentan en los portafusibles (velas), en el chisporroteo o

cuando se presentan con suciedad.

8.RECOMENDACIONES

Usar electrodos planos. Reconocer el efecto corona de manera audible para de esta forma poder tomar los datos

correctamente.

9.SUGERENCIAS

No varíar bruscamente el voltaje para que los datos sean correctos. Guardar las imágenes de la onda desde el osciloscopio.

10.ANEXOS

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11.BIBLIOGRAFIA

SISTEMA DE DISTRUBICIÓN I – EFECTO CORONAMANUAL DE ALTA TENSIÓN

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